CN107761956B - 一种桁架及之型钢组合建筑系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种桁架及之型钢组合建筑系统，用于搭建仓库或厂房，包括：刚架柱梁、中柱、檩条、檐口支撑单元、墙架柱、桁架式次梁和桁架式托梁。其中，刚架柱梁连接檐口支撑单元；刚架柱梁上设置中柱；檩条设置于刚架梁之间；檩条包括檐口檩条和屋面檩条；檐口支撑单元设置于檐口檩条之间；檐口支撑单元与刚架梁的一端连接；墙架柱平行设置于刚架柱之间；桁架式次梁平行设置于刚架梁之间；桁架式次梁位于檩条的下方；桁架式次梁的两端分别连接桁架式托梁。本发明把具有性价比的各类构件进行经济组合，充分发挥各自的特点，使得在一定规格及荷载范围内的厂房或仓库建筑的含钢量大幅降低、挠度小、综合造价低、施工便捷。

Description

一种桁架及之型钢组合建筑系统

技术领域

本发明涉及工业与民用建筑领域，特别是涉及一种桁架及之型钢组合建筑系统。

背景技术

门式刚架轻型钢结构广泛用于厂房、仓库建筑。其中，门式刚架轻型钢结构采用型钢做成门式刚架，冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构。一方面，传统的实腹式H型钢梁柱，因现行规范对其板的高厚比及宽厚比等有严格要求，使得板厚通常都比较大，从而整个建筑的含钢量比较高。

此外，目前的门式刚架轻型钢结构中，很多仓库或车间的檩条的跨度需要达到12m，根据现有的檩条规格，要达到现有建筑要求，考虑搭接后，单根檩条长度通常达到14m或更大。由此，给檩条结构的生产、运输、以及现场安装带来很多问题。再者，大跨度的檩条，截面通常较大，使得檩条含钢量增加；墙面的大跨度檩条，容易产生变形，而且挠度较大，给墙面窗户，墙板安装麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桁架及之型钢组合建筑系统，以克服现有技术中存在的问题，本发明所述的桁架及之型钢组合建筑系统的含钢量低、综合造价低、施工便捷，同时使得建筑的挠度小。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种桁架及之型钢组合建筑系统，用于搭建仓库或厂房，包括：

刚架柱梁，所述刚架柱梁包括刚架柱和与所述刚架柱的一端垂直连接的刚架梁；所述刚架柱梁包括第一刚架柱梁和与所述第一刚架柱梁平行设置的第二刚架柱梁；所述刚架柱和刚架梁的连接端设置檐口支撑单元；

至少一个中柱，所述中柱与所述刚架梁垂直，所述中柱的一端与所述刚架梁连接，所述中柱的另一端与所述刚架柱背向所述刚架梁一端平齐；

檩条，所述檩条设置于所述刚架梁之间；所述檩条包括檐口檩条和与所述檐口檩条平行设置的屋面檩条；所述檩条之间通过固定件平行连接；所述檐口檩条设置于所述刚架梁连接所述刚架柱的一端；其中一个所述檐口檩条同时连接所述刚架柱和所述刚架梁；

用于水平抗风的檐口支撑单元，所述檐口支撑单元包括至少一根沿厂房纵向通长设置的用于抵抗墙面水平力的桁架杆件组，所述桁架杆件组设置于所述檐口檩条之间；所述檐口支撑单元与整个屋面支撑形成闭合，整个檐口支撑单元为一成品构件；

墙架柱，所述墙架柱平行设置于所述刚架柱之间；所述墙架柱的一端与所述刚架柱背向所述刚架梁的一端平齐；所述墙架柱的另一端连接檐口支撑单元；

桁架式次梁，所述桁架式次梁平行设置于所述刚架梁之间；所述桁架式次梁位于所述檩条的下方；所述桁架式次梁沿长度方向的两端分别连接桁架式托梁；所述桁架式次梁与所述刚架梁的上表面平齐；

桁架式托梁，所述桁架式托梁平行设置于所述第一刚架梁柱单元与第二刚架梁柱单元之间。

优选的，所述桁架式托梁包括檐口桁架式托梁和屋面桁架式托梁；其中，所述檐口桁架式托梁设置于所述刚架柱之间；所述屋面桁架式托梁设置于所述刚架梁之间；所述屋面桁架式托梁与所述刚架梁的连接处设置所述中柱。

优选的，所述檐口桁架式托梁背向所述刚架梁的侧面与地坪之间的距离不超过10m。

优选的，所述屋面桁架式托梁包括第一屋面桁架式托梁和第二屋面桁架式托梁；所述第二屋面桁架式托梁位于所述刚架梁背向所述刚架柱的一端；所述第一屋面桁架式托梁位于所述第二屋面桁架式托梁与所述檐口桁架式托梁之间。

优选的，所述第一屋面桁架式托梁穿过所述桁架式次梁。

优选的，所述桁架式托梁之间设置屋面水平支撑结构；所述屋面水平支撑结构位于所述檩条的下方。

优选的，所述屋面水平支撑结构由相互交叉的两个桁架杆件组成。

优选的，所述刚架柱、墙架柱和中柱直接与地坪连接，基础与地坪一体化处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：本发明的刚架柱梁采用之型钢，在承担同样荷载的情况下，该系统的钢材料用量少，从而使得该系统的含钢量低。本发明利用桁架式次梁和檐口支撑单元相互叠加设置，不仅让檐口支撑单元可以兼作两根檐口檩条，同时由于桁架式次梁的存在，导致檐口支撑单元的跨距减小，使该构件水平布置时，既可以起到水平抗侧作用，又能够跟檩条一样，承担竖向力，且其弦杆的规格跟檩条匹配。前述特点，使得檐口支撑单元可以预制成通长的整根，搁置于其他桁架上方而不会互相碰撞，大大方便了制作和安装，保证施工质量。此外，本发明无需单独设置地基，使得应用该系统的整个建筑的综合造价低。

附图说明

图1为本发明一实施例的桁架及之型钢组合建筑系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例的檐口支撑单元的结构示意图；

图3为本发明一实施例的局部示意图。

其中，1-刚架柱，2-刚架梁，3-墙架柱，4-中柱，5-桁架式托梁，6-桁架式次梁，7-檐口檩条，8-檐口支撑单元，9-屋面檩条，10-屋面水平支撑结构。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明所采用的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，在本实施例中，一种桁架及之型钢组合建筑系统，用于搭建仓库或厂房，包括：刚架柱梁、中柱4、檩条、檐口支撑单元8、墙架柱3、桁架式次梁6和桁架式托梁5。

其中，刚架柱梁，刚架柱梁包括刚架柱1和与刚架柱1的一端垂直连接的刚架梁2；刚架柱梁包括第一刚架柱梁和与第一刚架柱梁平行设置的第二刚架柱梁；刚架柱1和刚架梁2的连接端设置檐口支撑单元8。如图2所示，在本实施例中，刚架柱1、刚架梁2均采用之型钢(之型钢即波纹腹板H型钢)，其波形为一全截面有效的特定波形。

至少一个中柱4，中柱4与刚架梁垂直，中柱4的一端与刚架梁连接，中柱4的另一端与所述刚架柱背向所述刚架梁一端平齐。在本实施例中，中柱4为一榀刚架中间设置的钢柱，采用轧制或焊接的方管或圆管，与刚架梁相连。

檩条，檩条设置于刚架梁2之间；檩条包括檐口檩条7和与檐口檩条7平行设置的屋面檩条9；檩条之间通过固定件平行连接；檐口檩条7设置于刚架梁2连接刚架柱1的一端；其中一个檐口檩条7同时连接刚架柱1和刚架梁2。檩条形成每段长度较短的多跨连续结构。

用于水平抗风的檐口支撑单元8，檐口支撑单元8包括至少一根沿厂房纵向通长设置的用于抵抗墙面水平力的桁架杆件组，桁架杆件组设置于檐口檩条7之间；檐口支撑单元8与整个屋面支撑形成闭合，整个檐口支撑单元8为一成品构件。

墙架柱3，墙架柱3平行设置于刚架柱1之间；墙架柱3的一端与刚架柱1背向刚架梁2的一端平齐；墙架柱3的另一端连接檐口支撑单元8。在本实施例中，墙架柱3的数量为一个或多个，墙架柱3采用之型钢(特定波形的波纹腹板H型钢)或桁架(特定的弦杆截面)。

如图3所示，桁架式次梁6平行设置于刚架梁2之间；桁架式次梁6位于檩条的下方；桁架式次梁6沿长度方向的两端分别连接桁架式托梁5；桁架式次梁6与刚架梁2的上表面平齐。桁架式次梁6根据需要可设置一榀或多榀，沿厂房纵向通长设置；屋面檩条9形成每段长度较短的多跨连续结构。

桁架式托梁5，桁架式托梁5平行设置于第一刚架梁2柱单元与第二刚架梁2柱单元之间。进一步地，桁架式托梁5之间设置屋面水平支撑结构10；屋面水平支撑结构10位于檩条的下方；屋面水平支撑结构10由相互交叉的两个桁架杆件组成。

具体的，桁架式托梁5包括檐口桁架式托梁5和屋面桁架式托梁5；其中，檐口桁架式托梁5设置于刚架柱1之间；屋面桁架式托梁5设置于刚架梁2之间；屋面桁架式托梁5与刚架梁2的连接处设置中柱4。其中，檐口桁架式托梁5背向刚架梁2的侧面与地坪之间的距离不超过10m，采用12x12(15)m左右的柱网尺寸。

进一步地，屋面桁架式托梁5包括第一屋面桁架式托梁5和第二屋面桁架式托梁5；第二屋面桁架式托梁5位于刚架梁2背向刚架柱1的一端；第一屋面桁架式托梁5位于第二屋面桁架式托梁5与檐口桁架式托梁5之间。其中，第一屋面桁架式托梁5穿过桁架式次梁6。其中，檐口桁架式托梁5和第一屋面桁架式托梁5之间的屋面水平支撑结构10可抵抗墙面水平力。

在本实施例中，刚架柱1、墙架柱3和中柱4均不单独设置基础，而是将基础与地坪一体化处理。

通过设置刚架柱梁，刚架柱梁采用之型钢，在可承担同样荷载的情况下，该结构的材料用量少。

通过设置桁架式次梁，使得檩条形成每段长度较短的多跨的连续结构，提高了檩条的使用寿命，减少了经济成本投入。

通过设置檐口支撑单元，不同于传统的做法，该檐口支撑单元设置于桁架式次梁上，使得檐口支撑单元的跨度减少，具有抵抗水平风力的作用。该檐口支撑单元可兼作檩条使用，与刚架柱梁、桁架式托梁形成一个封闭的支撑面。此外，该檐口支撑单元可以整体预制，便于现场安装。

通过设置墙架柱，降低了墙面檩条跨度，从而减小了墙面檩条的截面有效高度，减小墙厚，提高整个建筑的使用面积。同时，短跨度的墙梁能够给建筑提供更好的刚度，使得整个建筑的美观度增加且施工便捷。

此外，刚架柱、墙架柱和中柱与地面连接不单独设置基础，而是将基础和地坪一体化，使得整个结构沉降均匀，可以免去很多地基处理的费用，节省整个建筑的综合的造价。

与现有技术相比，本发明的刚架柱梁采用之型钢，在承担同样荷载的情况下，该系统的钢材料用量少，从而使得该系统的含钢量低。本发明利用桁架式次梁和檐口支撑单元相互叠加设置，不仅让檐口支撑单元可以兼作两根檐口檩条，同时由于桁架式次梁的存在，导致檐口支撑单元的跨距减小，使该构件水平布置时，既可以起到水平抗侧作用，又能够跟檩条一样，承担竖向力，且其弦杆的规格跟檩条匹配。前述特点，使得檐口支撑单元可以预制成通长的整根，搁置于其他桁架上方而不会互相碰撞，大大方便了制作和安装，保证施工质量。此外，本发明无需单独设置地基，使得应用该系统的整个建筑的综合造价低。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桁架及之型钢组合建筑系统，用于搭建仓库或厂房，其特征在于，包括：刚架柱梁，所述刚架柱梁包括刚架柱和与所述刚架柱的一端垂直连接的刚架梁；所述刚架柱梁包括第一刚架柱梁和与所述第一刚架柱梁平行设置的第二刚架柱梁，刚架柱梁采用波纹腹板H型钢；所述刚架柱和刚架梁的连接端设置檐口支撑单元；其中，所述刚架梁上设置与所述刚架梁垂直的中柱；至少一个中柱，所述中柱与所述刚架梁垂直，所述中柱的一端与所述刚架梁连接，另一端与所述刚架柱背向所述刚架梁一端平齐；檩条，所述檩条设置于所述刚架梁之间；所述檩条包括檐口檩条和与所述檐口檩条平行设置的屋面檩条；所述檩条之间通过固定件平行连接；所述檐口檩条设置于所述刚架梁连接所述刚架柱的一端；其中一个所述檐口檩条同时连接所述刚架柱和所述刚架梁，檩条形成每段长度较短的多跨连续结构；用于水平抗风的檐口支撑单元，所述檐口支撑单元包括至少一根沿厂房纵向通长设置的用于抵抗墙面水平力的桁架杆件组，所述桁架杆件组设置于所述檐口檩条之间；所述檐口支撑单元与整个屋面支撑形成闭合，整个檐口支撑单元为一成品构件，檐口支撑单元设置于桁架式次梁上，檐口支撑单元可兼作檩条使用，与刚架柱梁、桁架式托梁形成一个封闭的支撑面；墙架柱，所述墙架柱平行设置于所述刚架柱之间；所述墙架柱的一端与所述刚架柱背向所述刚架梁的一端平齐；所述墙架柱的另一端连接檐口支撑单元；桁架式次梁，所述桁架式次梁平行设置于所述刚架梁之间；所述桁架式次梁位于所述檩条的下方；所述桁架式次梁沿长度方向的两端分别连接桁架式托梁；所述桁架式次梁与所述刚架梁的上表面平齐；桁架式托梁，所述桁架式托梁平行设置于所述第一刚架梁柱与第二刚架梁柱之间；

桁架式托梁包括檐口桁架式托梁和屋面桁架式托梁；其中，所述檐口桁架式托梁设置于所述刚架柱之间；所述屋面桁架式托梁设置于所述刚架梁之间；所述屋面桁架式托梁与所述刚架梁的连接处设置所述中柱；

屋面桁架式托梁包括第一屋面桁架式托梁和第二屋面桁架式托梁；所述第二屋面桁架式托梁位于所述刚架梁背向所述刚架柱的一端；所述第一屋面桁架式托梁位于所述第二屋面桁架式托梁与所述檐口桁架式托梁之间，第一屋面桁架式托梁穿过所述桁架式次梁。

2.根据权利要求1所述的桁架及之型钢组合建筑系统，其特征在于，所述建筑系统的檐口高度不超过10m。

3.根据权利要求1所述的桁架及之型钢组合建筑系统，其特征在于，所述桁架式托梁之间设置屋面水平支撑结构；所述屋面水平支撑结构位于所述檩条的下方。

4.根据权利要求3所述的桁架及之型钢组合建筑系统，其特征在于，所述屋面水平支撑结构由相互交叉的两个桁架杆件组成。

5.根据权利要求1所述的桁架及之型钢组合建筑系统，其特征在于，所述刚架柱、墙架柱和中柱直接与地坪连接，基础与地坪一体化处理。